海德汉光栅尺
海德汉光栅尺精度等级

海德汉光栅尺精度等级摘要:一、海德汉光栅尺简介二、海德汉光栅尺的精度等级及其含义三、精度等级为±5时的应用场景四、如何选择合适的精度等级的光栅尺五、光栅尺的维护与保养正文:海德汉光栅尺是一种高精度的测量工具,被广泛应用于各种工业领域。
其精度等级是衡量光栅尺测量精度的重要指标。
本文将详细介绍海德汉光栅尺的精度等级及其含义,以及在选择光栅尺时需要注意的事项。
一、海德汉光栅尺简介海德汉光栅尺是一种利用光栅原理进行测量的线性传感器,具有高精度、高稳定性、抗干扰能力强等优点。
它主要由光栅尺主体、读数头和信号传输线组成。
光栅尺主体上有均匀分布的光栅线,读数头通过扫描光栅线产生电信号,从而实现对物体的线性位移测量。
二、海德汉光栅尺的精度等级及其含义海德汉光栅尺的精度等级分为±1、±2、±5等。
精度等级±5表示在1m 量程内,光栅尺的最大测量误差为±5微米。
这意味着在正常工作条件下,光栅尺的测量结果在1m范围内最大偏差为±5微米。
精度等级越高,光栅尺的测量精度越高,但相应的价格也越高。
三、精度等级为±5时的应用场景精度等级为±5的光栅尺适用于对测量精度要求较高的场合,例如精密机床、自动化生产线等。
这些场景中对物体的位移测量要求较高,使用精度等级为±5的光栅尺可以满足这些需求。
四、如何选择合适的精度等级的光栅尺在选择光栅尺时,需根据实际应用场景和对测量精度的要求来确定合适的精度等级。
对于对测量精度要求较高的场景,可选择精度等级为±1或±2的光栅尺;对于对测量精度要求较低的场景,可以选择精度等级为±5的光栅尺。
同时,还需考虑光栅尺的量程、抗干扰能力等性能指标。
五、光栅尺的维护与保养为确保光栅尺的正常工作和延长使用寿命,日常维护保养十分重要。
首先,要避免光栅尺受潮、受尘,保持清洁;其次,定期检查光栅尺的连接线和读数头,确保信号传输畅通;最后,在使用过程中切勿猛拉猛拽光栅尺,以免损坏光栅线。
海德汉光栅尺

海德汉光栅尺:分类:海德汉光栅尺分为敞开式和封闭式两类:其中敞开式为高精度型。
输出波形为正弦波,主要用于精密仪器的数字化改造。
最高分辨率可达0.1μm;封闭式则主要用于普通机床,仪器的数字化改造,输出波形为方波。
敞开式传感器由光栅尺和光栅读数头两部分组成。
封闭式传感器由光栅尺、光栅读数头及壳体三部分整装部件。
海德汉光栅尺按外型分类为小型尺,标准型尺、大型尺三类。
海德汉光栅尺型号为GBC2-B30型(小型)、GBC2-B10型(标准型)、GBC2-B20型(大型),大型尺最长可做到3000mm。
特点:1、最先进可靠的光学测量系统,采用可靠耐用的高精度五轴承系统设计,保证光学机械系统的稳定性,优异的重复定位性和高等级测量精度。
2、传感器采用密封式结构,性能可靠,安装方便。
3、采用特殊的耐油、耐蚀、高弹性及抗老化塑胶防水,防尘优异,使用寿命长。
4、具体高水平的抗干扰能力,稳定可靠。
5、光源采用红外发光二极管,体积小寿命长。
6、采用先进的光栅制作技术,能制作各规格的高精度光栅玻璃尺(最长可做到3000mm)。
应用领域:海德汉光栅尺广泛应用于:数控加工中心,机床,磨床,铣床,自动卸货机,金属板压制和焊接机,机器人和自动化科技,生产过程测量机器,线性产品, 直线马达, 直线导轨定位等领域。
注意事项:(1)海德汉光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。
(2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。
(3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。
(4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。
(5) 为保证光栅尺传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。
(6) 海德汉光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅尺传感器即失效了。
海德汉直线光栅尺产品说明书

用于NC数控机床10/20212更多信息,请访问海德汉官网• ,•也欢迎索取。
有关以下产品的样本:••敞开式直线光栅尺••内置轴承角度编码器••无内置轴承角度编码器••旋转编码器••海德汉后续电子电路••海德汉数控系统••机床检测和验收测试的测量装置技术信息:••海德汉编码器接口••进给轴精度••高安全性位置测量系统••EnDat•2.2-位置编码器双向数字接口••直驱编码器本样本是以前样本的替代版,所有以前版本均不再有效。
订购海德汉公司的产品仅以订购时有效的样本为准。
有关产品所遵循的标准(ISO,EN等)仅以样本中的标注为准。
目录4直线光栅尺用于NC数控机床用于数控机床的海德汉直线光栅尺几乎适用于任何应用。
也是进给轴为闭环控制的机器和设备的理想选择,例如铣床、加工中心、镗铣床、车床和磨床。
动态性能优异的直线光栅尺允许高速运动,沿测量方向的加速性能使其不仅能满足常规轴高动态性能要求,也能满足直驱电机对高动态性能的要求。
海德汉也提供其它应用所需的直线光栅尺,例如:••手动操作机床••冲压机和弯板机••自动化生产设备•直线光栅尺优点如果用直线光栅尺测量滑座位置,位置控制环就包括全部进给机构。
这就是全闭环控制模式。
进给轴的直线光栅尺检测机械运动误差并在控制系统电路中进行修正。
因此,能消除潜在的多个误差源:••滚珠丝杠发热导致的定位误差••反向误差••滚珠丝杠螺距误差导致的运动特性误差因此,直线光栅尺是高精度定位和高速加工机床不可或缺的基础技术手段。
机械结构用于数控机床的直线光栅尺为封闭式测量设备:铝制的尺壳保护尺带、读数头和导轨,避免切屑、灰尘和切削液进入。
自动向下压的弹性密封条保持外壳密封。
读数头沿光栅尺带上摩擦力极小的导轨运动。
联接件将读数头与安装架连接在一起并补偿光栅尺与机床滑座间的不对正误差。
光栅尺与安装块间允许±•0.2•mm至•±•0.3•mm的横向和轴向误差,具体•数值与光栅尺型号有关。
海德汉LIC4000系列光栅尺

Related documents 敞开式直线光栅尺样本 EnDat技术信息
681879 · 00 · B · 02 · 11/2010 · PDF
安装 绝对位置值 订购标识 分辨率 计算时间 tcal 电源 功耗 1) (最大) 电流消耗(典型值) 电气连接* 运动速度 振动 55至2000 Hz 冲击 11 ms 工作温度 防护等级 重量 扫描头: 光栅尺带: 零部件: 光栅尺尺座: 连接电缆: 连接器:
钢带光栅尺穿入在铝壳中并预紧 EnDat 2.2 EnDat 22 0.001 µm (1 nm) ≤ 6 µs DC 3.6至14 V 14 V时: ≤ 1000 mW 3.6 V时: ≤ 800 mW 5 V时: 110 mA 1 m或3 m电缆,带8针的M12接头(针式) ≤ 480 m/min ≤ 200 m/s² (EN 60068-2-6) ≤ 500 m/s² (EN 60068-2-27) 0°C至50°C IP 40 16 g(无连接电缆) 31 g/m 80 g + n 2) × 27 g 187 g/m 20 g/m 32 g
METALLUR绝对位置编码轨的钢带光栅尺 αtherm ≈ 10 x 10 -6 K -1 ±15 µm或±5 μm,在信号处理电路中进行线性长度误差补偿后 70 | 120 | 170 | 220 | 270 | 320 | 370 | 420 | 520 | 620 | 720 | 820 | 920 | 1020 钢带光栅尺用PRECIMET粘贴在安装面中 EnDat 2.2 EnDat 22 0.001 µm (1 nm) ≤ 6 µs DC 3.6至14 V 14 V时: ≤ 1000 mW 3.6 V时: ≤ 800 mW 5 V时: 110 mA 1 m或3 m电缆,带8针的M12接头(针式) ≤ 480 m/min ≤ 200 m/s² (EN 60068-2-6) ≤ 500 m/s² (EN 60068-2-27) 0°C至50°C IP 40 16 g(无连接电缆) 31 g/m 20 g/m 32 g
LC481 LC491F LC181 LC182 LC191F LC192F海德汉光栅尺故障维修方法

LC481 LC491F LC181 LC182 LC191F LC192F海德汉光栅尺故障维修方法LC481 LC491F LC181 LC182 LC191F LC192F海德汉光栅尺故障维修方法:海德汉光栅尺故障内容:1、“软断线"报警。
2、移动机床某轴时发生“跟随误差过大"报警。
3、机床某轴移动时机床震动比较厉害数据不平稳。
4、光栅尺找不到原点(也称零点或参考点)。
5、在使用过程中产生25000异常报警。
6、机床某轴光栅尺在测量过程中数据丢失或计数不准。
7、开机后,出现某轴正反方向运动正常,但机床无法进行回参考点。
8、机床出现某轴缓慢向正方向运动,系统无报警。
9、某轴在回参考点不准的现象,但是使用半闭环回参考点*。
10、光栅尺出现“445"报警。
11、当某轴执行返参考点指令时,出现1160报警。
海德汉光栅尺故障解决方案方法:以金属海德汉光栅尺为位置返回的数控镗床启动后,X轴正向缓慢移动,系统无报警显示。
分析步骤:机床采用海德汉光栅尺作为位置检测装置。
由于伺服系统为全闭环结构,系统启动后无报警,X轴正向缓慢移动,可初步认为伺服系统速度控制回路工作正常,故故障由位置回路问题引起。
检查数控系统的跟随误差。
发现在X轴缓慢运动时,系统的位置跟随误差不变。
因此,确定故障是由不良的位置反馈信号引起的。
如果之前遇到过类似问题,则是在反馈线的连接插头处断开ua1方波信号线导致连接。
这次还检查了位置检测系统的连接电缆。
确认连接对后,更换X轴和Y轴位置控制板。
探索x>轴正常,y轴在所有方向上缓慢移动。
因此,确定x轴位置控制板有故障,更换后机床恢复正常。
海德汉光栅尺故障现象二:以金属海德汉光栅尺为位置反馈的数控镗床Y轴重复定位不对,系统无报警显示。
分析解决步骤:将千分表吸到方闸板上,将表针压在工作台上的某一点上,使表针归零。
将y轴(主轴箱提升)向上移动约2米,然后返回到此点。
海德汉光栅尺调试

海德汉光栅尺调试光栅尺调试增加第二测量回路及增加光栅尺功能1.PLC 程序修改DB3x.DB1.5=0, DB3x.DB1.6=1 第二测量回路生效。
机床数据MD30200=2 2.N30200 $MA_NUM_ENCS[AX1]=2 N30240 $MA_ENC_TYPE[1,AX1]=1 N31000 $MA_ENC_IS_LINEAR[1,AX1]=1 N31010 $MA_ENC_GRID_POINT_DIST[1,AX1]=0.02 N31040 $MA_ENC_IS_DIRECT[1,AX1]=1 N32110 $MA_ENC_FEEDBACK_POL[1,AX1]=-1 N34060 $MA_REFP_MAX_MARKER_DIST[1,AX1]=500 如果为带距离编码的光栅尺:3.PLC 程序修改DB3x.DB1.5=0, DB3x.DB1.6=1 第二测量回路生效。
4.机床数据MD30200=2 N30200 $MA_NUM_ENCS[AX1]=2 N30240 $MA_ENC_TYPE[1,AX1]=1 N31000 $MA_ENC_IS_LINEAR[1,AX1]=1 N31040 $MA_ENC_IS_DIRECT[1,AX1]=1 N32110 $MA_ENC_FEEDBACK_POL[1,AX1]=-1 MD34200 ENC_REFP_MODE=3 N31010 $MA_ENC_GRID_POINT_DIST[1,AX1]=0.04 ;光栅尺分辩率MD34310 ENC_MARKER_INC =0.04 ;两个零脉冲之间的差值MD 34300 ENC_REFP_DIST=80 :两个零脉冲之间的距离N34060 $MA_REFP_MAX_MARKER_DIST[1,AX1]=80 ;找参考点的最大距离MD34320 ENC_INVERS[1] ;=0 光栅尺与机床同方向=1 光栅尺与机床反方向MD34000 REFP_CAM_IS_ACTIVE =0 绝对光栅尺:5.机床数据MD30200=2 N30200 $MA_NUM_ENCS[AX1]=2 N30240 $MA_ENC_TYPE[1,AX1]=4 N31000 $MA_ENC_IS_LINEAR[1,AX1]=1 N31010 $MA_ENC_GRID_POINT_DIST[1,AX1]=0.02 型号来定N31040 $MA_ENC_IS_DIRECT[1,AX1]=1 N32110$MA_ENC_FEEDBACK_POL[1,AX1]=-1N34060 $MA_REFP_MAX_MARKER_DIST[1,AX1]=500 MD34200 ENC_REFP_MODE=0 MD34102 REF_SYNC-ENC=1 MD1030=18H 标定的步骤:和802D 一样如果是光栅回零的话,请参考以下以下方法:如果你的光栅尺是带距离编码参考点标志的光栅尺的话(一般海德汉光栅尺后面带C 标志的都有此功能),回参考点就不需要回零开关,参数设定如下:1、34200=3 光栅尺使用类型2、34300[1]=20mm 直线光栅尺标准参考点标志栅格间距(LS486C 为20mm)3、34060[1]=40 返回参考点最大移动距离=2 倍直线光栅尺标准参考点标志栅格间距4、34000=0 不使用进给轴返回参考点凸轮,即不用返回参考点减速开关信号(DB31.DBX12.7)5、34090=XXX 返回参考点偏移值6、34310[1]=0.020 光栅尺信号节距(LS486C 为0.020mm)希望对你有参考价值!。
海德汉光栅尺精度等级

海德汉光栅尺精度等级海德汉光栅尺是一种高精度的位置测量设备,其精度等级是衡量其测量精度的重要指标。
海德汉光栅尺的精度等级通常分为15个等级,其中最高等级为0级,最低等级为14级。
下面将对海德汉光栅尺的精度等级进行详细介绍。
一、精度等级的定义海德汉光栅尺的精度等级是根据其测量误差的大小来定义的。
在光栅尺的长度范围内,每个长度单位(如毫米或英寸)都会有一定的测量误差。
精度等级越低,测量误差越大,精度等级越高,测量误差越小。
因此,精度等级是衡量光栅尺测量精度的重要指标。
二、精度等级的划分海德汉光栅尺的精度等级从高到低依次为0级、1级、2级、3级、4级、5级、6级、7级、8级、9级、10级、11级、12级、13级和14级。
其中,0级为最高等级,14级为最低等级。
在各个等级中,测量误差的大小是不同的。
三、精度等级的表示方法海德汉光栅尺的精度等级通常用字母和数字来表示。
例如,“0级”表示该光栅尺的精度等级为最高,测量误差最小;“14级”表示该光栅尺的精度等级为最低,测量误差最大。
四、精度等级的影响因素海德汉光栅尺的精度等级受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 制造工艺:制造过程中的材料、设备、工艺流程等因素都会影响光栅尺的精度等级。
2. 环境条件:温度、湿度、气压等环境因素也会对光栅尺的测量精度产生影响。
3. 使用条件:使用过程中的振动、压力、冲击等因素也会影响光栅尺的精度等级。
五、精度等级的选择在选择海德汉光栅尺时,需要根据实际需求选择合适的精度等级。
如果对测量精度要求较高,可以选择精度等级较高的光栅尺;如果对成本要求较高,可以选择精度等级较低的光栅尺。
需要注意的是,精度等级越高,价格也越高。
因此,在选择时需要综合考虑实际需求和成本因素。
六、总结海德汉光栅尺是一种高精度的位置测量设备,其精度等级是衡量其测量精度的重要指标。
了解海德汉光栅尺的精度等级有助于正确选择和使用该设备,从而提高测量精度和生产效率。
海德汉光栅尺工作原理

海德汉光栅尺工作原理海德汉光栅尺是一种常用的长度测量工具,其工作原理基于光干涉原理。
它由光栅尺和读数头两部分组成。
光栅尺是一种具有周期性光学结构的测量尺。
它由一系列平行的刻痕构成,刻痕之间的间距非常小且均匀。
当光栅尺被照射时,光线通过刻痕时会发生干涉现象,从而形成明暗交替的干涉条纹。
读数头是光栅尺的读数装置,用于读取光栅尺上的干涉条纹,并将其转换为电信号。
读数头内部包含光电二极管,它可以将光信号转化为电信号。
通过对电信号的处理和计算,可以得到光栅尺上被测量物体的长度。
海德汉光栅尺的工作原理可以简单地描述为:光栅尺上的刻痕被照射光线时,光线经过刻痕时会发生干涉,形成干涉条纹。
读数头接收到干涉条纹的光信号后,将其转换为电信号。
通过对电信号的处理和计算,可以确定被测物体的长度。
具体来说,当光线照射到光栅尺上时,会被刻痕反射、透射和散射。
这些经过反射、透射和散射的光线会形成一系列相干光波,这些光波之间的相位差会导致干涉现象。
干涉现象是指两个或多个光波在空间中相遇时,会发生叠加和干涉的现象。
当光波相位差为整数倍波长时,它们会相长干涉,形成明亮的干涉条纹;当光波相位差为半整数倍波长时,它们会相消干涉,形成暗淡的干涉条纹。
读数头通过接收干涉条纹的光信号,可以确定光栅尺上的干涉条纹数量,从而得到被测物体的长度。
读数头内部的光电二极管可以将光信号转化为电信号,然后经过放大和处理,最终得到与被测物体长度相关的电信号。
为了提高测量精度,海德汉光栅尺通常采用了双通道读数系统。
这意味着有两个读数头,分别读取光栅尺上的两组干涉条纹。
通过对两组干涉条纹的读数和计算,可以消除误差,提高测量精度。
总结起来,海德汉光栅尺的工作原理是基于光干涉现象。
通过照射光栅尺上的刻痕,形成干涉条纹,并通过读数头将光信号转换为电信号,最终得到被测物体的长度。
这种工作原理使得海德汉光栅尺在工业领域中被广泛应用于长度测量和位置控制等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
海德汉光栅尺•1、最先进可靠的光学测量系统,采用可靠耐用的高精度五轴承系统设计,保证光学机械系统的稳定性,优异的重复定位性和高等级测量精度。
•2、传感器采用密封式结构,性能可靠,安装方便。
•3、采用特殊的耐油、耐蚀、高弹性及抗老化塑胶防水,防尘优异,使用寿命长。
•4、具体高水平的抗干扰能力,稳定可靠。
•5、光源采用红外发光二极管,体积小寿命长。
•6、采用先进的光栅制作技术,能制作各规格的高精度光栅玻璃尺(最长可做到3000mm)。
光栅尺的应用领域•加工用的设备:车床、铣床、镗床、磨床、钻床、电火花机、线切割、加工中心等•测量用的仪器:投影机、影像测量仪、工具显微镜等也可对数控机床上刀具运动的误差起补偿作用配接PLC,用于各类自动化机构的位移测量.•用于数控机床的直线光栅尺几乎可以适应任何应用。
它是所有采用闭环控制机床和设备上进给轴的最佳选择。
直线光栅尺动态性能好,运动速度可靠性高,沿测量方向的运动加速度大,这些特性使它不仅能满足常规轴动态性能要求,也能满足直接驱动设备的高动态性能要求。
光栅尺工作原理•光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。
经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90°的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。
•莫尔条纹的特点:• 1. 莫尔条纹的移动与光栅栅距之间的移动关系,光栅移动一个条纹,莫尔条纹正好移动一•个条纹。
• 2. 莫尔条纹的放大作用:B=W/(2SIN2/2)=W/2光栅尺的作用•对刀具和工件的坐标起一个检测的作用,在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差,以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用,其实就象人眼睛看到我切割偏没偏的作用,然后可以给手起到一个是否要调整我是否要改变用力的标准。
光栅尺的优点直线光栅尺测量直线轴位置过程期间没有任何其它机械传动件。
用直线光栅尺的位置控制环已包含全部进给机构。
机械运动误差被滑板中的直线光栅尺检测和被控制系统电路修正。
因此,他能消除以下潜在误差源:•滚珠丝杠温度特性导致的定位误差•反向误差•滚珠丝杠螺距误差导致的运动特性误差因此,直线光栅尺已成为高精度定位和高速加工不可或缺的必备条件。
光栅尺的结构•用于数控机床的直线光栅尺为封闭式结构:铝壳保护光栅尺、读数头和导轨,避免灰尘、切屑和切削液进入。
自动向下压的弹性密封条保持外壳密封。
•读数头沿光栅尺壳内摩擦力很小的导轨运动。
连接器将读数头与安装块连接在一起并补偿光栅尺与机床导轨间的不对正误差。
•光栅尺和安装架间的横向和轴向间距±0.2至±0.3mm,具体数值与光栅尺型号有关。
•主要的元件:发光LED, 标尺光栅,指示光栅,光电探测器。
•光栅尺的结构见图2所示,它是由定尺体1和动尺读数头2组成。
光栅尺的定尺体是一个铝外壳,用以保护其内的标尺、扫描单元及其导轨不受切屑、灰尘和喷溅水的伤害。
动尺读数头包含扫描单元、精密连接器及安装块组成,精密连接器将扫描单元与安装块连接,用来补偿少量的导轨机械误差。
如何选用光栅尺•选用光栅要综合考虑一下几个要素:• 1. 考虑被测物理量的性质,要根据呗测量的行程和精度要求选择量程和精度,根据被测量的最大速度确定光栅尺的最大移动速度以及是否需要基准标记和相位开关传感器,要什么形式的光栅。
• 2. 根据控制器可以控制的信号的类型选择光栅输出类型,还要考虑接口的硬件匹配。
• 3. 根据工作条件确定光栅尺应具备在何种环境下工作的能力• 4. 根据被测的物体考虑安装方案。
考虑到空间,方向等问题。
• 5. 设计电缆的长度• 6. 价格和服务•7. 市场的方便,型号的选择。
光栅尺的主要技术参数•分辨率:表征的测量精度,有5.0um ,1.0um ,0.5um ,0.1um •输出波形:方波和正弦波两种。
•按控制的形式:数字量和模拟量,要与控制器匹配。
•测量周期:每测一次所需的时间•测量长度:可以应许的测量范围•测量方式:绝对值和识字增量坐标•使用温度:5----45度•供电电源:一般为+5+5%,电流大小为120mA•最大移动速度:要大于要求值•最小时钟频率:要保证控制器的频率高于要求值。
准确度等级的选择•数控机床配置线性光栅尺是了提高线性坐标轴的定值精度、再复定位精度,所以光栅尺的准确度等级是首先要考虑的,光栅尺准确度等级有±0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm。
而我们在设计数控机床时根据设计精度要求来选择准确度等级,值得注意的是在选用高精度光栅尺时要考虑光栅尺的热性能,它是机床工作精确度的关键环节,即要求光栅尺的刻线载体的热膨胀系数与机床光栅尺安装基体的热膨胀系数相一致,以克服由于温度引起的热变形。
•另外光栅尺最大移动速度可达120m/min,目前可完全满足数控机床设计要求;单个光栅尺最大长度为3040mm,如控制线性坐标轴大于3040mm时可采用光栅尺对接的方式达到所需长度。
测量方式的选择光栅尺的测量方式分增量式光栅尺和绝对式光栅尺两种•增量式光栅尺就是光栅扫描头通过读出到初始点的相对运动距离而获得位置信息,为了获得绝对位置,这个初始点就要刻到光栅尺的标尺上作为参考标记,所以机床开机时必须回参考点才能进行位置控制。
•绝对式光栅尺以不同宽度、不同问距的闪现栅线将绝对位置数据以编码形式直接制作到光栅上,在光栅尺通电的同时后续电子设备即可获得位置信息,不需要移动坐标轴找参考点位置,绝对位置值从光栅刻线上直接获得。
•绝对式光栅尺比增量式光栅尺成本高20%左右,机床设计师因考虑数控机床的性价比,一般选用增量式光栅尺,既能保证机床运动精度又能降低机床成本。
但是绝对式光栅尺开机后不需回参考点的优点是增量式光栅尺无法比拟的,机床在停机或故障断电后开机可直接从中断处执行加工程序,不但缩短非加工时间提高生产效率,而且减小零件废品率。
因此在生产节拍要求格或由多台数控机床构成的自动生产线上选用绝对式光栅尺是最为理想的。
输出信号的选择•光栅尺的输出信号分电流正弦波信号、电压正弦波信号、TTL矩形波信号和TTL差动矩形波信号四种,虽然光栅尺输出信号的波形不同对数控机床线性坐标轴的定位精度、重复定位精度没有影响,但必须与数控机床系统相匹配,如果输出信号的波形与数控机床系统不匹配,导致机床系统无法处理光栅尺的输出信号,反馈信息、补偿误差对机床线性坐标轴全闭环控制无从谈起。
光栅尺的命名•选用型号:LC493F、LC483•精度等级:±5μm光栅尺安装位置•光栅尺的安装位置尽可能靠近驱动轴线大多数机床的线性坐标轴驱动系统一般都是运用精密滚珠丝杠副,理论上要求光栅尺尽量安装在靠近丝杠副轴线的位置上,这样的话,光栅尺的安装符合了阿贝误差最小化的原则,即要求光栅尺安装位置靠近控制轴的工作基准面,越近所形成的阿贝误差越小,光栅尺控制的位置精度越高,机床定位精度越好。
但实践中由于受结构和空间的限制,光栅尺的安装方式只有两种,一种是安装在近丝杠副侧,另一种是安装在导轨外侧。
为了取得最小的阿贝误差,推荐尽可能选取第一种安装方式。
反之,选择了高精度的光栅尺,而实际没有达到数控机床所要求的精度。
•光栅尺定尺、滑尺的安装面及滑尺支架具有足够刚性和强度•光栅尺是通过光电扫描原理来工作的,因此光栅尺不能处于强振动状态,振动引起光源不稳定影响光栅尺的控制精度。
所以安装位置最好与机床的坚固铸件为一体,即使由于结构原因需用连接件,那么要求连接件与机体之间的整个结合而接触良好,连接刚性足,以防止结合与连接处产生薄弱环节引起强振动影响光栅尺的正常工作,最终导致加工中心定位精度的降低。
•光栅尺安装位置应尽量远离机床的发热源•光栅尺安装位置应尽量远离机床的发热源,以避免温度的影响,、光栅尺本来不怕受热,整体环境温度对光栅尺的影响很小,可是机床的热源(如滚珠丝杠副)在局部产生不确定温升而产生误差,并且这种误差很难控制也很难实时修正和补偿,如果光栅尺贴近这些地方,势必影响光栅尺的控制精度。
•光栅尺安装位置的防护非常重要光栅尺的安装•对滑座、工作台光栅尺支架安装面,X轴支架安装面进行清洗、去毛刺等前期工作;•检测安装面精度,保证在0.02mm以内;•安装光栅尺安装板,并通过螺栓调整安装板侧向精度,使其保证在0.02mm 以内。
(如图所示)•用安装板安装紧凑外壳直线光栅尺有突出优点。
可在组装机床是将它固定在机床上。
最后安装时,只需将光栅尺夹紧即可。
•打开光栅尺包装箱,检查外观是否有损伤;•将光栅尺安装在安装板上,并且固定夹紧,保证光栅尺正侧向精度在0.05mm以内;•拆掉读数头上的固定支架,后松开读数头两侧螺钉,左侧螺钉向左拧,右侧向右拧,松开后方可使用,否则会损坏光栅尺(如图所示);•检测光栅尺和相对移动部件之间的平行度,百分表测头的测量位置应距离光栅尺安装面5.5mm处,要求平行度不大于0.1mm•安装读数头支架,读数头支架成自由状态和读数头紧密接触,保证接触面不下塞尺的情况下(用0.02mm的塞尺检测),用4个内六角圆柱头螺钉将读数头支架安装到指定位置;•安装完读数头后,需要用安装量规检测光栅尺和读数头之间的间隙,要求值为1.5±0.3(现在我们有3个安装量规,其数值分别为1.2、1.5、1.8,要求1.8的量块不入,1.2的量块进入),此数值只适合LC193F的光栅尺(LC493F的光栅尺的间隙为1±0.3,该型号的光栅尺没有安装辅助工具,安装时不要拆开读数头2侧的固定架,让支架自由靠近读数头,其余方法同上);•调整完后固定读数头,最后将两侧的固定架拆卸。
安装过程中注意事项•在安装光栅主尺时,应注意如下三点:(1)在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。
(2)在有基座情况下安装好后,最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。
(3)不能安装卡子时,最好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。
•在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。
最后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。
•光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。
另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。